DE102013105261B4

DE102013105261B4 - Lighting device for vehicles

Info

Publication number: DE102013105261B4
Application number: DE102013105261.4A
Authority: DE
Inventors: Diana Mundt; Martin Mügge
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: DE102013105261A1

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flachen Lichtleiter (2, 2', 2") enthaltend zwei gegenüberliegende Flachseiten (3, 3'), die sich zwischen zwei schmalseitigen Enden des Lichtleiters (2, 2', 2") unter Verdrehung um eine Achse erstrecken, wobei eine Lichtquelle (8) einem schmalseitigen Ende des flachen Lichtleiters (2, 2', 2") zugeordnet ist zur Einkopplung von Licht (5) in das als Lichteinkoppelfläche (4) ausgebildete schmalseitige Ende, so dass das eingekoppelte Licht (5) unter Totalreflektion an den gegenüberliegenden Flachseiten (3, 3') weiterleitbar ist in Richtung des anderen schmalseitigen Endes, wobei an einer Flachseite (3) Auskoppelelemente angeordnet sind zur Umlenkung des eingekoppelten Lichtes (5), so dass das umgelenkte Licht (5) an einer in Hauptabstrahlrichtung (H) vorne angeordneten Flachseite (3') des Lichtleiters (2, 2', 2") als Flächenlicht (9) auskoppelbar ist, wobei die Flachseiten (3, 3') des Lichtleiters (2, 2', 2") über seitliche Schmalseiten (13, 16) miteinander verbunden sind, die sich jeweils zwischen den schmalseitigen Enden erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzlichtquelle (14) einer in Hauptabstrahlrichtung (H) hinten angeordneten seitlichen Schmalseite (13) zugeordnet ist zur Einkopplung eines weiteren Lichtbündels, das durch Totalreflektion an den Flachseiten (3) des flächigen Lichtleiters (2, 2', 2") weiterleitbar ist an eine in Hauptabstrahlrichtung (H) vorne angeordnete seitliche Schmalseite (16), an der es in Hauptabstrahlrichtung (H) als Schmallicht (15) auskoppelbar ist.Lighting device for vehicles with a flat light guide (2, 2', 2") containing two opposite flat sides (3, 3') which extend between two narrow-side ends of the light guide (2, 2', 2") while being rotated about an axis , wherein a light source (8) is assigned to a narrow-side end of the flat light guide (2, 2', 2") for coupling light (5) into the narrow-side end designed as a light coupling surface (4), so that the coupled light (5) can be passed on with total reflection on the opposite flat sides (3, 3') in the direction of the other narrow-side end, with decoupling elements being arranged on one flat side (3) for deflecting the coupled-in light (5), so that the deflected light (5) at one the flat side (3') of the light guide (2, 2', 2") arranged at the front in the main emission direction (H) can be coupled out as a surface light (9), the flat sides (3, 3') of the light guide (2, 2', 2" ) via lateral narrow sides (13, 1 6) are connected to each other, which each extend between the narrow-side ends, characterized in that an additional light source (14) is assigned to a lateral narrow side (13) arranged at the rear in the main emission direction (H) for coupling in a further light beam, which is reflected by total reflection at the Flat sides (3) of the flat light guide (2, 2', 2") can be passed on to a lateral narrow side (16) arranged at the front in the main direction of emission (H), on which it can be coupled out as a narrow light (15) in the main direction of emission (H).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flachen Lichtleiter enthaltend zwei gegenüberliegende Flachseiten, die sich zwischen zwei schmalseitigen Enden des Lichtleiters unter Verdrehung um eine Achse erstrecken, dass eine Lichtquelle einem schmalseitigen Ende des flachen Lichtleiters zugeordnet ist zur Einkopplung von Licht in das als Lichteinkoppelfläche ausgebildete schmalseitige Ende, so dass das eingekoppelte Licht unter Totalreflektion an den gegenüberliegenden Flachseiten weiterleitbar ist in Richtung des anderen schmalseitigen Endes, dass an einer Flachseite Auskoppelelemente angeordnet sind zur Umlenkung des eingekoppelten Lichtes, so dass das umgelenkte Licht an einer in Hauptabstrahlrichtung vorne angeordneten Flachseite des Lichtleiters als Flächenlicht auskoppelbar ist, dass die Flachseiten des Lichtleiters über seitliche Schmalseiten miteinander verbunden sind, die sich jeweils zwischen den schmalseitigen Enden erstrecken.The invention relates to a lighting device for vehicles with a flat light guide containing two opposite flat sides, which extend between two narrow-side ends of the light guide with rotation about an axis, so that a light source is assigned to a narrow-side end of the flat light guide for coupling light into the light coupling surface formed narrow-side end, so that the coupled-in light can be passed on with total reflection on the opposite flat sides in the direction of the other narrow-side end, that decoupling elements are arranged on one flat side for deflecting the coupled-in light, so that the deflected light is arranged on a flat side at the front in the main emission direction of the Light guide can be decoupled as a surface light in that the flat sides of the light guide are connected to one another via lateral narrow sides, each of which extends between the narrow-side ends.

Aus der DE 100 22 420 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flachen Lichtleiter bekannt, der an einer Längsseite Auskoppelelemente aufweist, so dass stirnseitig in den flachen Lichtleiter eingekoppeltes Licht bei Auftreffen auf die Auskoppelelemente auf die gegenüberliegende seitliche Schmalseite des Lichtleiters umgelenkt wird, um dort auszutreten. Oberhalb und unterhalb des flachen Lichtleiters ist eine Zusatzlichtquelle angeordnet, die das Licht in die gleiche Richtung aussendet, wie der flache Lichtleiter an seiner auskoppelnden seitlichen Schmalseite. Hierdurch kann die Beleuchtungsstärke in einem Teilbereich erhöht werden. Alternativ kann das von der Zusatzlichtquelle ausgesandte Licht auch durch den flachen Lichtleiter hindurchtreten. Stets erfolgt eine Überlagerung des von dem flachen Lichtleiter und der Zusatzlichtquelle abgestrahlten Lichtes zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion.From the DE 100 22 420 A1 a lighting device for vehicles with a flat light guide is known, which has decoupling elements on one long side, so that light coupled into the flat light guide at the front is deflected onto the opposite lateral narrow side of the light guide when it hits the decoupling elements, in order to exit there. An additional light source is arranged above and below the flat light guide, which emits the light in the same direction as the flat light guide on its decoupling lateral narrow side. This allows the illuminance to be increased in a sub-area. Alternatively, the light emitted by the additional light source can also pass through the flat light guide. The light emitted by the flat light guide and the additional light source is always superimposed to generate a predetermined light function.

Aus der DE 10 2009 010 507 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem langgestreckten Lichtleiter bekannt, dem an einer endseitigen Stirnseite eine Lichtquelle zugeordnet ist zur Einkopplung von Licht in den Lichtleiter. An einer seitlichen Schmalseite weist der Lichtleiter ein Reflexionsfläche auf, so dass eingekoppeltes Licht auf die gegenüberliegende seitliche Schmalseite umgelenkt wird, an der es ausgekoppelt wird. Die lichtauskoppelnde Schmalseite ist linsenartig ausgebildet, um eine Bündelung des austretenden Lichtes zu bewirken. An der Reflexionsfläche sind Aussparungen vorgesehen, so dass eine Zusatzlichtquelle anordbar ist. Das von der Zusatzlichtquelle abgestrahlte Licht tritt seitlich in den Lichtleiter ein und wird an der gegenüberliegenden linsenförmig ausgebildeten Lichtauskoppelfläche ausgekoppelt. Das stirnseitig eingekoppelte Licht und das an einer seitlichen Schmalseite eingekoppelte Licht wird somit über dieselbe Lichtauskoppelfläche des Lichtleiters ausgekoppelt.From the DE 10 2009 010 507 A1 a lighting device for vehicles with an elongated light guide is known, to which a light source is assigned at one end face for coupling light into the light guide. On a lateral narrow side, the light guide has a reflection surface, so that coupled-in light is deflected onto the opposite lateral narrow side, at which it is coupled out. The light-coupling narrow side is designed like a lens in order to bring about a bundling of the exiting light. Recesses are provided on the reflection surface so that an additional light source can be arranged. The light emitted by the additional light source enters the light guide from the side and is coupled out at the opposite lens-shaped light coupling-out surface. The light coupled in at the end and the light coupled in on a lateral narrow side are thus coupled out via the same light coupling-out surface of the light guide.

Aus der DE 10 2011 051 045 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flachen Lichtleiter bekannt, der zwei gegenüberliegende Flachseiten aufweist, die sich zwischen zwei schmalseitigen Enden des Lichtleiters unter Verdrehung um eine Achse erstrecken. An einer Stirnseite des Lichtleiters ist eine Lichtquelle angeordnet, so dass Licht an dem schmalseitigen Ende des flachen Lichtleiters eingekoppelt werden kann. Eine erste Flachseite des Lichtleiters weist Auskoppelelemente auf, so dass auf sie treffendes eingekoppeltes Licht in Richtung der gegenüberliegenden Flachseite umgelenkt wird, die als Lichtauskoppelfläche dient. Der flache Lichtleiter weist an einem gegenüberliegenden zweiten schmalseitigen Ende eine Verbindungsfläche auf, so dass ein weiterer flacher Lichtleiter angesetzt werden kann und das Licht des ersten Lichtleiters übernehmen kann. Auf diese Weise kann eine verlängerte Lichtleiteranordnung geschaffen werden.From the DE 10 2011 051 045 A1 a lighting device for vehicles with a flat light guide is known, which has two opposite flat sides, which extend between two narrow-side ends of the light guide with twisting about an axis. A light source is arranged on an end face of the light guide, so that light can be coupled in at the narrow-side end of the flat light guide. A first flat side of the light guide has decoupling elements, so that coupled-in light striking it is deflected in the direction of the opposite flat side, which serves as a light decoupling surface. The flat light guide has a connecting surface at an opposite, second narrow-side end, so that another flat light guide can be attached and the light from the first light guide can be accepted. In this way, an extended light guide arrangement can be created.

Aus der US 6 102 559 A ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem langgestreckten Lichtleiter bekannt, an dem stirnseitig Licht eingekoppelt wird. Das eingekoppelte Licht wird an einer seitlichen Schmalseite umgelenkt in Richtung einer gegenüberliegenden Schmalseite, an der es ausgekoppelt wird. Der Lichtleiter ist in einem Gehäuse angeordnet, in dem seitlich versetzt mehrere Zusatzlichtquellen positioniert sind, so dass Licht quer durch den Lichtleiter abgestrahlt wird und zusammen mit dem in den Lichtleiter stirnseitig eingekoppelten Licht an der Lichtauskoppelfläche austritt.From the U.S. 6,102,559 A a lighting device for vehicles with an elongate light guide is known, to which light is coupled at the front. The light that is coupled in is deflected on a lateral narrow side in the direction of an opposite narrow side, on which it is coupled out. The light guide is arranged in a housing in which several additional light sources are positioned laterally offset, so that light is emitted transversely through the light guide and emerges at the light coupling surface together with the light coupled into the light guide at the end.

Aus der DE 10 2011 050 062 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von flachen Lichtleitern bekannt, die sich bogenförmig in einem dreidimensionalen Raum erstrecken. Die flachen Lichtleiter weisen jeweils gegenüberliegende Flachseiten auf, an denen das über ein schmalseitiges Ende eingekoppelte Licht totalreflektiert und in Längsrichtung des langgestreckten flachen Lichtleiters weitergeleitet wird. An mindestens einer Flachseite sind Auskoppelelemente angeordnet, so dass auf diese auftreffendes eingekoppeltes Licht so umgelenkt wird, dass es an einer vorgegebenen vorderen Flachseite austritt. Auf diese Weise kann ein Flächenlicht erzeugt werden, das zur Erzeugung von Lichtfunktionen mit geringen Lichtstärkeanforderungen, wie beispielsweise Schlusslicht oder Positionslicht, geeignet ist. Lichtfunktionen mit höheren Lichtstärken, wie beispielsweise Brems-, Blink- oder Tagfahrlicht, können mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung nicht realisiert werden.From the DE 10 2011 050 062 A1 there is known a lighting device for vehicles having a plurality of flat optical fibers extending in an arc shape in a three-dimensional space. The flat light guides each have opposing flat sides, at which the light coupled in via a narrow-side end is totally reflected and is forwarded in the longitudinal direction of the elongated flat light guide. Outcoupling elements are arranged on at least one flat side, so that coupled-in light impinging on them is deflected in such a way that it exits on a predetermined front flat side. In this way, a surface light can be generated that is suitable for generating light functions with low light intensity requirements, such as tail lights or position lights. Light functions with higher light intensities, such as brake, indicator or daytime running lights, can also be used such a lighting device cannot be realized.

Aus der EP 2 354 637 A2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem zweiarmigen flachen Lichtleiter bekannt, der ein schmalseitiges Ende aufweist, an dem Licht in den Lichtleiter eingekoppelt wird. In Lichtausbreitungsrichtung teilt sich der Lichtleiter in zwei Arme auf, wobei ein erster Arm im Wesentlichen senkrecht zu einem zweiten Arm verläuft. Der erste Arm weist an einer Flachseite Auskoppelelemente auf, so dass das eingekoppelte Licht in Richtung einer vorderseitigen Flachseite umgelenkt und an derselben als Flächenlicht ausgekoppelt wird. Der zweite Arm weist keine Auskoppelelemente auf, so dass das eingekoppelte Licht an einem vorderseitigen schmalseitigen Ende als ein Schmallicht ausgekoppelt wird. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass aufgrund der unterschiedlich großen Wandstärken der Fertigungsaufwand relativ hoch ist. Außerdem weist der Lichtleiter aufgrund des zweiten Lichtleiterarmes vorspringende Abschnitte auf, die einem homogenen Verlauf des Lichtleiters im dreidimensionalen Raum entgegenwirken.From the EP 2 354 637 A2 a lighting device for vehicles with a two-armed flat light guide is known which has a narrow end at which light is coupled into the light guide. In the light propagation direction, the light guide is divided into two arms, with a first arm running essentially perpendicularly to a second arm. The first arm has decoupling elements on a flat side, so that the coupled-in light is deflected in the direction of a front flat side and is coupled out on the same as surface light. The second arm has no decoupling elements, so that the coupled-in light is coupled out as a narrow light at a front, narrow-side end. A disadvantage of the known lighting device is that the production costs are relatively high due to the different wall thicknesses. In addition, due to the second arm of the light guide, the light guide has protruding sections that counteract a homogeneous course of the light guide in three-dimensional space.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flachen Lichtleiter, der lediglich zwei gegenüberliegende Flachseiten aufweist, derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise die Lichtabstrahlung von lichtstarken und lichtschwachen Lichtfunktionen gewährleistet ist.The object of the present invention is therefore to further develop a lighting device for vehicles with a flat light guide, which has only two opposite flat sides, in such a way that the light emission of bright and weak light functions is ensured in a simple manner.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzlichtquelle einer in Hauptabstrahlrichtung hinten angeordneten seitlichen Schmalseite zugeordnet ist zur Einkopplung eines weiteren Lichtbündels, das durch Totalreflektion an den Flachseiten des flächigen Lichtleiters weiterleitbar ist an eine in Hauptabstrahlrichtung vorne angeordnete seitliche Schmalseite, an der es in Hauptabstrahlrichtung als Schmallicht auskoppelbar ist.To solve this problem, the invention is characterized in connection with the preamble of patent claim 1, characterized in that an additional light source is assigned to a lateral narrow side arranged at the rear in the main emission direction for the coupling of a further light beam, which can be passed on by total reflection on the flat sides of the flat light guide to an in In the main direction of emission, the lateral narrow side is arranged at the front, on which it can be coupled out as a narrow light in the main direction of emission.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels eines flachen Lichtleiters, der vorzugsweise eine konstante Wandstärke aufweist, sowohl ein Flächenlicht als auch ein Schmallicht abstrahlbar ist. Das Flächenlicht wird an einer Flachseite des Lichtleiters abgestrahlt und dient zur Erzeugung relativ lichtschwacher Lichtfunktionen, wie beispielsweise Schluss- und Positionslicht. Das Schmallicht wird an einer seitlichen Schmalseite des Lichtleiters abgestrahlt und dient zur Erzeugung einer relativ starken Lichtfunktion, beispielsweise eines Brems-, Blink- oder Tagfahrlichtes. Nach der Erfindung ist eine Zusatzlichtquelle einer hinteren seitlichen Schmalseite des flächigen Lichtleiters zugeordnet, so dass ein Zusatzlichtbündel quer zur Längserstreckung des Lichtleiters bzw. quer zur Ausbreitungsrichtung eines das Flachlicht bewirkenden Hauptlichtbündels verläuft und an der gegenüberliegenden vorderen seitlichen Schmalseite als Schmallicht ausgekoppelt wird. Somit kann mittels eines einzigen flächigen Lichtleiters sowohl ein Flächenlicht in der Art eines Lichtvorhangs als auch ein Schmallicht entsprechend einer Lichtleiste abgestrahlt werden. Der flächige Lichtleiter kann sich somit bogenförmig und/oder schraubenförmig bzw. beliebig verdreht um mindestens eine Achse im dreidimensionalen Raum erstrecken, wobei der vorhandene Bauraum eines Gehäuses optimal ausgenutzt werden kann.The particular advantage of the invention is that both a surface light and a narrow light can be emitted by means of a flat light guide, which preferably has a constant wall thickness. The surface light is emitted on a flat side of the light guide and is used to generate relatively weak light functions, such as tail and position lights. The narrow light is emitted on a lateral narrow side of the light guide and is used to generate a relatively strong light function, for example a brake light, indicator light or daytime running light. According to the invention, an additional light source is assigned to a rear lateral narrow side of the flat light guide, so that an additional light bundle runs transversely to the longitudinal extension of the light guide or transversely to the propagation direction of a main light bundle that causes the flat light and is coupled out as narrow light on the opposite front lateral narrow side. Thus, using a single flat light guide, both a flat light in the manner of a light curtain and a narrow light corresponding to a light strip can be emitted. The planar light guide can thus extend in a three-dimensional space in an arc and/or helically or twisted in any way about at least one axis, with the existing installation space of a housing being able to be optimally utilized.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der flächige Lichtleiter in einem das Schmallicht abgebenen Schmallichtabschnitt derart, dass die lichtauskoppelnde vordere Schmalseite desselben in Hauptabstrahlrichtung vorne angeordnet ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Zusatzlichtbündel entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung in Hauptabstrahlrichtung abgestrahlt werden kann. Vorzugsweise verläuft der flächige Lichtleiter im Schmallichtabschnitt so, dass die vordere und hintere Schmalseite sich bei Projektion in Hauptabstrahlrichtung überdecken. Auf diese Weise können die Zusatzlichtquellen, die vorzugsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet sind, auf einer gemeinsamen ebenen Leiterplatte angeordnet sein.According to a preferred embodiment of the invention, the planar light guide extends in a narrow light section that emits the narrow light in such a way that the light-coupling front narrow side thereof is arranged at the front in the main emission direction. This ensures that the additional light bundle can be emitted in accordance with a predetermined light distribution in the main emission direction. The planar light guide preferably runs in the narrow light section in such a way that the front and rear narrow sides overlap when projecting in the main emission direction. In this way, the additional light sources, which are preferably in the form of LED light sources, can be arranged on a common flat circuit board.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt ein Übergang zwischen dem Schmallichtabschnitt und dem Flächenlichtabschnitt des Lichtleiters durch Verdrehen des Lichtleiters um eine in Längsrichtung desselben verlaufende Achse. Der flächige Lichtleiter verläuft somit zumindest in einem Übergangsabschnitt zwischen dem Schmallicht- und dem Flächenlichtabschnitt wendelförmig, so dass ein homogener Übergang zwischen dem Flächenlicht- und Schmallichtabschnitt geschaffen ist. In dem Übergangsabschnitt wird somit vorzugsweise teilweise Flächenlicht und teilweise Schmallicht in Hauptabstrahlrichtung abgestrahlt.According to a development of the invention, a transition between the narrow light section and the flat light section of the light guide takes place by rotating the light guide about an axis running in the longitudinal direction of the light guide. The flat light guide thus runs helically at least in a transition section between the narrow light section and the flat light section, so that a homogeneous transition is created between the flat light section and the narrow light section. In the transition section, partial surface light and partial narrow light are therefore preferably radiated in the main emission direction.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schmallichtabschnitt des Lichtleiters auf einer der Fahrzeugmittelachse zugewandten Seite des Lichtleiters und der Flächenlichtabschnitt auf einer der Fahrzeugmittelachse abgewandten Seite des Lichtleiters angeordnet. Vorteilhaft kann somit die geringe Bautiefe des Beleuchtungsgehäuses auf der fahrzeugmittelachsenfernen Seite bzw. im Seitenbereich einer Beleuchtungseinrichtung für den vorzugsweise um mehrere Achsen verdrehte Lichtleiter im Flächenlichtabschnitt genutzt werden, während die größere Bautiefe im fahrzeugmittelachsennahen Bereich für den schmalseitigen Lichtleiterabschnitt (Schmallichtabschnitt) genutzt wird. Davon abweichend kann der schmalseitige Lichtleiterabschnitt auch mittig im Lichtleiterverlauf oder an der fahrzeugmittelachsenfernen Seite des Lichtleiters vorgesehen sein, wodurch eine bestmögliche Anpassung an den Bauraum der Beleuchtungseinrichtung und das gewünschte Erscheinungsbild gegeben ist. Die Achsen können kontinuierlich ihre Richtung entlang des Lichtleiters ändern. Sie können aber auch senkrecht zueinander stehen, beispielsweise drei im Raum senkrecht zueinander verlaufende Achsen. Wenn durch den flächigen Lichtleiter eine einzige Lichtfunktion erzeugt werden soll, nämlich eines Brems- oder Blinklichts, kann durch den Flächenlichtabschnitt die gesetzlich geforderte Mindestflächengröße der Lichtfunktion erfüllt werden.According to a development of the invention, the narrow light section of the light guide is arranged on a side of the light guide that faces the vehicle center axis and the flat light section is arranged on a side of the light guide that faces away from the vehicle center axis. Advantageously, the small overall depth of the lighting housing on the side remote from the vehicle center axis or in the side area of a lighting device can be used for the light guide, which is preferably twisted about several axes, in the planar light section, while the larger overall depth in the area near the vehicle center axis can be used for the narrow-side light guide section (narrow light section). becomes. Deviating from this, the narrow-sided light guide section can also be provided centrally in the course of the light guide or on the side of the light guide remote from the vehicle central axis, whereby the best possible adaptation to the installation space of the lighting device and the desired appearance is provided. The axes can continuously change direction along the light guide. However, they can also be perpendicular to one another, for example three axes running perpendicular to one another in space. If a single light function is to be generated by the flat light guide, namely a brake light or indicator light, the legally required minimum area size of the light function can be fulfilled by the flat light section.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Lichtleiter auch vertikal orientiert sein, um beispielsweise in einer schmalen, vertikalen Beleuchtungseinrichtung vorgesehen zu werden.According to a development of the invention, the light guide can also be oriented vertically, in order to be provided, for example, in a narrow, vertical lighting device.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die dem flächigen Lichtleiter zugeordneten Lichtquellen derart angesteuert, dass bei Erzeugung einer einzigen Lichtfunktion das abgestrahlte Flächen- und Schmallicht die gleiche Leuchtdichte aufweist. Auf diese Weise ist eine homogene Lichtabstrahlung gewährleistet.According to a development of the invention, the light sources assigned to the planar light guide are controlled in such a way that when a single light function is generated, the radiated planar and narrow light have the same luminance. In this way, a homogeneous light emission is guaranteed.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann einer von mehreren Lichtleitern als Funktion gleicher Leuchtdichte im Flächen- und Schmalbereich vorgesehen sein, z.B. als Schlusslicht, um eine klar definierte Ausleuchtsignatur darzustellen, während im Bremslichtbetrieb die weiteren Lichtleiter hinzugeschaltet werden, um eine größere leuchtende Fläche und höhere Lichtstärken zu erzielen.According to a further development of the invention, one of several light guides can be provided as a function of the same luminance in the flat and narrow area, e.g to achieve.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere flächige Lichtleiter vorgesehen, so dass eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Bauraumes gewährleistet ist. Die flächigen Lichtleiter sind jeweils als Lichtleitbänder ausgebildet, die geschwungen um mindestens eine von senkrecht zueinander stehenden Achsen verlaufen können.According to a development of the invention, several flat light guides are provided, so that better utilization of the available installation space is ensured. The flat light guides are each designed as light guide strips that can run in a curved manner about at least one of axes that are perpendicular to one another.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention result from the further dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment is explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:

1 eine perspektivische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung mit drei geschwungen verlaufenden Lichtleitbändern,
2 eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung ohne Gehäuse,
3 eine perspektivische Vorderansicht eines mittleren flächigen Lichtleitbandes und
4 eine Draufsicht auf einen Schmallichtabschnitt des Lichtleitbandes.

Show it:

1 a perspective front view of a lighting device with three curved light guide strips,
2 a perspective front view of the lighting device without housing,
3 a perspective front view of a medium flat light guide band and
4 a plan view of a narrow light section of the light guide strip.

Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Heck- oder Bugbereich desselben zur Erzeugung einer Signalfunktion eingesetzt werden. Die Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht die Erzeugung lichtstarker Signallichtfunktionen, wie beispielsweise Brems-, Blink- oder Tagfahrlicht. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung die Erzeugung von relativ schwachen Signallichtfunktionen, wie beispielsweise Schluß- oder Positionslicht.A lighting device according to the invention for vehicles can be used in a rear or front area thereof to generate a signal function. The lighting device makes it possible to generate high-intensity signal light functions, such as brake, indicator or daytime running lights. Furthermore, the lighting device according to the invention makes it possible to generate relatively weak signal light functions, such as tail lights or position lights.

Die Beleuchtungsvorrichtung ist in einem topfförmigen Gehäuse 1 angeordnet und weist drei geschwungene flächige Lichtleiter 2, 2', 2" auf, die jeweils als Lichtleitbänder mit einer konstanten Wandstärke ausgebildet sind. Ferner weisen die Lichtleitbänder 2, 2', 2" eine konstante Breite b auf.The lighting device is arranged in a pot-shaped housing 1 and has three curved, flat light guides 2, 2', 2", each designed as light-conducting strips with a constant wall thickness. Furthermore, the light-conducting strips 2, 2', 2" have a constant width b on.

Die Lichtleitbänder 2, 2', 2" weisen jeweils gegenüberliegende Flachseiten 3 auf, an denen ein über ein schmalseitiges Ende 4 eingekoppeltes Lichtbündel 5 in Erstreckungsrichtung 6 des Lichtleitbandes 2, 2', 2" durch Totalreflektion weitergeleitet wird. Die schmalseitigen Enden 4 der flächigen Lichtleiter 2, 2', 2" befinden sich in einer gemeinsamen Ebene (xy-Ebene), so dass das Lichtbündel 5 über entsprechend auf einer gemeinsamen Leiterplatte 7 angeordnete LED-Lichtquellen 8 eingekoppelt werden kann. Das schmalseitige Ende 4 dient als Lichteinkoppelfläche des Lichtbündels 5, wobei den Lichteinkoppelflächen 4 jeweils zwei LED-Lichtquellen 8 zugeordnet sind, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Leiterplatte 7 mit den LED-Lichtquellen 8 befindet sich in einem oberen Bereich des Gehäuses 1, der auf einer zur Fahrzeugmittelachse des Fahrzeuges fernen Seite angeordnet ist. Ein erster flächiger Lichtleiter 2 weist eine größere Länge auf als die weiteren flächigen Lichtleiter 2', 2", da das Lichtbündel 5 dem ersten flächigen Lichtleiter 2 in einem zu der Fahrzeugmittelachse entferntesten Bereich eingekoppelt wird.The fiber-optic strips 2, 2', 2" each have opposite flat sides 3, on which a light beam 5 coupled in via a narrow-side end 4 is forwarded in the direction of extension 6 of the fiber-optic strip 2, 2', 2" by total reflection. The narrow-side ends 4 of the flat light guides 2, 2', 2" are located in a common plane (xy plane), so that the light beam 5 can be coupled in via LED light sources 8 arranged accordingly on a common printed circuit board 7. The narrow-side end 4 serves as the light coupling surface of the light beam 5, with two LED light sources 8 being assigned to each of the light coupling surfaces 4, which are arranged at a distance from one another. The printed circuit board 7 with the LED light sources 8 is located in an upper region of the housing 1, which on a side farthest from the vehicle center axis. A first planar light guide 2 has a greater length than the other planar light guides 2', 2", since the light bundle 5 is coupled into the first planar light guide 2 in an area that is furthest away from the vehicle center axis.

Die Lichtleitbänder 2, 2', 2" verlaufen bogenförmig unter Verdrehung des langgestreckten Lichtleitbandes 2, 2', 2" um eine x-Achse und/oder einer y-Achse und/oder ein z-Achse innerhalb eines großräumigen Teil 1' des Gehäuses, der auf einer der Fahrzeugmittelachse fernen Seite des Gehäuses 1 angeordnet ist. Die Lichtleitbänder 2, 2', 2" sind in diesem großräumigen Teil 1' des Gehäuses in Hauptabstrahlrichtung H versetzt zueinander angeordnet.The light-conducting strips 2, 2', 2" run in an arc with the elongated light-conducting strip 2, 2', 2" twisting about an x-axis and/or a y-axis and/or a z-axis within a large part 1' of the housing , which is arranged on a side of the housing 1 remote from the vehicle center axis. The fiber-optic strips 2, 2′, 2″ are offset from one another in the main emission direction H in this spacious part 1′ of the housing.

Vorzugsweise an in Hauptabstrahlrichtung H hinteren Flachseiten 3 angeordnete Auskoppelelemente bewirken, dass auf sie treffendes eingekoppeltes Licht 5 so umgelenkt wird, dass es an der gegenüberliegenden vorderen Flachseite 3' in Hauptabstrahlrichtung H ausgekoppelt wird. Die vordere Flachseite 3' des flächigen Lichtleitbandes 2, 2', 2" ermöglicht somit die Abstrahlung eines Flächenlichtes 9 in einem Flächenlichtabschnitt 10 der jeweiligen Lichtleitbänder 2, 2', 2". In dem Flächenlichtabschnitt 10 sind die vorderen Flachseiten 3' in Hauptabstrahlrichtung H orientiert angeordnet, so dass ausschließlich das Flächenlicht 9 in Hauptabstrahlrichtung H zur Erzeugung einer vorgegebenen Signalfunktion abgestrahlt wird.Decoupling elements preferably arranged on rear flat sides 3 in the main emission direction H cause coupled-in coupling elements impinging on them pelted light 5 is deflected in such a way that it is coupled out in the main emission direction H on the opposite front flat side 3'. The front flat side 3' of the planar light-conducting strip 2, 2', 2" thus enables a planar light 9 to be emitted in a planar light section 10 of the respective light-conducting strips 2, 2', 2". In the surface light section 10, the front flat sides 3' are arranged oriented in the main emission direction H, so that only the surface light 9 is emitted in the main emission direction H to generate a predetermined signal function.

Die Lichtleitbänder 2, 2', 2" erstrecken sich von dem Flächenlichtabschnitt 10 über einen Übergangsabschnitt 11, in dem die Lichtleitbänder 2, 2', 2" um eine in Längsrichtung bzw. Erstreckungsrichtung 6 des Lichtleitbandes 2, 2', 2" verlaufenden Achse verdreht bzw. verwunden ist, in einem Schmallichtabschnitt 12, in dem die Lichtleitbänder 2, 2', 2" parallel versetzt jeweils in einer Ebene, im vorliegenden Fall in einer horizontalen Ebene (x-y-Ebene), verlaufen. Der Schmallichtabschnitt 12 befindet sich in einem kleinräumigen Teil 1" des Gehäuses 1, der auf einer der Fahrzeugmittelachse zugewandten Seite des Gehäuses 1 angeordnet ist. Einer in dem Schmallichtabschnitt 12 in Hauptabstrahlrichtung H hinten angeordneten seitlichen Schmalseite 13 der Lichtleitbänder 2, 2', 2" sind Zusatzlichtquellen 14 zugeordnet zur Einkopplung eines weiteren Lichtbündels, das an den gegenüberliegenden Flachseiten 3 der jeweiligen Lichtleitbänder 2, 2', 2" in Hauptabstrahlrichtung H totalreflektiert wird, bis es als ein Schmallicht 15 an vorderen seitlichen Schmalseiten 16 der jeweiligen Lichtleitbänder 2, 2', 2" ausgekoppelt wird. Hierdurch wird eine relativ lichtstarke linienförmige Lichtabstrahlung gewährleistet, die vorzugsweise zur Erzeugung der lichtstarken Lichtfunktionen Blink-, Brems- oder Tagfahrlicht genutzt werden kann. Die Zusatzlichtquellen 14 sind ebenfalls als LED-Lichtquellen ausgebildet, die auf einer gemeinsamen vertikal angeordneten Leiterplatte 17 angeordnet sind.The fiber-optic strips 2, 2', 2" extend from the planar light section 10 via a transition section 11, in which the fiber-optic strips 2, 2', 2" about an axis running in the longitudinal direction or direction of extension 6 of the fiber-optic strip 2, 2', 2". is twisted or twisted, in a narrow light section 12, in which the light-conducting strips 2, 2', 2" run offset in parallel in one plane, in the present case in a horizontal plane (x-y plane). The narrow light section 12 is located in a small part 1" of the housing 1, which is arranged on a side of the housing 1 facing the vehicle center axis. Additional light sources 14 are assigned for coupling in another light beam, which is totally reflected on the opposite flat sides 3 of the respective light guide strips 2, 2', 2" in the main emission direction H until it appears as a narrow light 15 on the front lateral narrow sides 16 of the respective light guide strips 2, 2' , 2" is decoupled. This ensures relatively high-intensity, linear light emission, which can preferably be used to generate the high-intensity light functions of turn signals, brake lights, or daytime running lights. The additional light sources 14 are also in the form of LED light sources, which are arranged on a common, vertically arranged printed circuit board 17 .

In dem Übergangsabschnitt 11 der Lichtleitbänder 2, 2', 2" sind die Lichtleitbänder 2, 2', 2" jeweils so verdreht angeordnet, dass zum einen die vordere Flachseite 3' und zum anderen die vordere seitliche Schmalseite 16 nach vorne orientiert angeordnet sind. In diesem Übergangsabschnitt 11 kann somit teilweise Flächenlicht 9 und teilweise Schmallicht 15 in Hauptabstrahlrichtung H abgestrahlt werden. Da in Projektion auf eine vertikale Ebene (y-z-Ebene) die Fläche des Lichtleitbandes 2, 2', 2" im Übergangsabschnitt 11 kleiner ist als im Flächenlichtabschnitt 10 ist, wird ein kleinerer Flächenlichtanteil in Hauptabstrahlrichtung H abgestrahlt als im Flächenlichtabschnitt 10.In the transition section 11 of the fiber-optic strips 2, 2', 2", the fiber-optic strips 2, 2', 2" are each arranged twisted such that the front flat side 3' and the front lateral narrow side 16 are oriented forward. In this transitional section 11, part of the area light 9 and part of the narrow light 15 can thus be emitted in the main emission direction H. Since the area of the light guide strip 2, 2', 2" in the transition section 11 is smaller than in the area light section 10 when projected onto a vertical plane (y-z plane), a smaller area light component is emitted in the main emission direction H than in the area light section 10.

In dem Schmallichtabschnitt 12 kreuzen sich das von dem schmalseitigen Ende 4 eingekoppelten Lichtbündel 5 und das von der hinteren seitlichen Schmalseite 13 eingekoppelte Lichtbündel. Es findet eine Überlagerung statt.In the narrow light section 12, the light beam 5 coupled in from the narrow-side end 4 and the light beam coupled in from the rear lateral narrow side 13 intersect. There is an overlay.

Die Lichtquellen 8, 14 werden zur Erzeugung derselben Lichtfunktion der Lichtleitbänder 2, 2', 2" so angesteuert, dass das abgestrahlte Flächenlicht 9 und Schmallicht 15 dieselbe Leuchtdichte aufweist. Es entsteht somit ein homogener durchgehender Lichteindruck sowohl im Flächen- als auch im Linienbereich der Lichtleitbänder 2, 2', 2". Es entsteht somit ein gleichmäßiger Helligkeitseindruck der Lichtleitbänder 2, 2', 2" über die gesamte Länge desselben. Beispielsweise können die Lichtquellen 8, 14 mit Maximalstrom oder mit unterschiedlicher Dimmung betrieben werden, um beispielsweise eine Schlußlichtfunktion zu erzeugen.The light sources 8, 14 are controlled to generate the same light function of the light guide strips 2, 2', 2" in such a way that the emitted surface light 9 and narrow light 15 have the same luminance. This creates a homogeneous, continuous light impression both in the area and in the line area of the Optical fiber strips 2, 2', 2". The result is a uniform brightness impression of the light guide strips 2, 2', 2'' over the entire length of the same. For example, the light sources 8, 14 can be operated with maximum current or with different dimming in order to generate a tail light function, for example.

Sollen die Lichtleitbänder 2, 2', 2" zusätzlich eine Bremslichtfunktion erzeugen, werden die Zusatzlichtquellen 14 nicht gedimmt, sondern mit maximaler Leistung eingeschaltet, so dass die vordere seitliche Schmalseite 16 der Lichtleitbänder 2, 2', 2" heller aufleuchtet als die vorderen Flachseiten 3' derselben.If the light-conducting strips 2, 2', 2" are also to produce a brake light function, the additional light sources 14 are not dimmed, but switched on with maximum power, so that the front narrow side 16 of the light-conducting strips 2, 2', 2" lights up brighter than the front flat sides 3' of the same.

Alternativ können die LED-Lichtquellen 8 auch als rotfarbiges Licht abstrahlende Lichtquellen ausgebildet sein, während die Zusatzlichtquellen 14 als zweifarbiges rotes oder gelbes Licht abstrahlende LED's ausgebildet sind. Auf diese Weise kann zum einen rotes Schlusslicht und zum anderen ein gelbes Blinklicht erzeugt werden.Alternatively, the LED light sources 8 can also be embodied as light sources emitting red-colored light, while the additional light sources 14 are embodied as LEDs emitting two-colored red or yellow light. In this way, a red tail light and a yellow flashing light can be generated.

Es versteht sich, dass die flächigen Lichtleiter 2, 2', 2" auch unterschiedliche Breiten b bzw. Wandstärken d aufweisen können. Beispielsweise können die flächigen Lichtleiter 2, 2', 2" jeweils in Erstreckungsrichtung 6 unterschiedliche Wandstärken d bzw. unterschiedliche Breiten b aufweisen, um beispielsweise den großräumigen Teil 1' des Gehäuses 1 besser auszunutzen.It goes without saying that the flat light guides 2, 2', 2" can also have different widths b or wall thicknesses d. For example, the flat light guides 2, 2', 2" can have different wall thicknesses d or different widths b have, for example, the large-scale part 1 'of the housing 1 better exploit.

Die Auskoppelelemente können als auf der Oberfläche der Flachseite (3) und der vorderen seitlichen Schmalseite (16) angeordnete Optikstrukturen ausgebildet sind, die durch Erodieren, Ätzen oder Lasern formbar sind. Die Auskoppelelemente können beispielsweise als Prismenoptikelemente und/oder Kissenoptikelemente und/oder Streifenoptikelemente oder als Druck- oder Erodier- oder Ätz- oder Laserstrukturelemente ausgebildet sein.The decoupling elements can be designed as optical structures arranged on the surface of the flat side (3) and the front lateral narrow side (16), which can be shaped by eroding, etching or lasering. The decoupling elements can be formed, for example, as prismatic optics elements and/or cushion optics elements and/or stripe optics elements or as pressure or eroded or etched or laser structure elements.

BezugszeichenlisteReference List

1, 1', 1"1, 1', 1": Gehäuse, großräumiges TeilHousing, large-scale part
2, 2', 2"2, 2', 2": flächige Lichtleiter/Lichtleitbandflat light guides/light guide band
3, 3'3, 3': Flachseitenflat sides
44: schmalseitiges Endenarrow end
55: Lichtbündellight beam
66: Erstreckungsrichtungdirection of extension
77: Leiterplattecircuit board
88th: LED-LichtquelleLED light source
99: Flächenlichtarea light
1010: Flachlichtabschnittflat light section
1111: Übergangsabschnitttransition section
1212: Schmallichtabschnittnarrow light section
1313: seitliche Schmalseitelateral narrow side
1414: Zusatzlichtquelleauxiliary light source
1515: Schmallichtnarrow light
1616: seitliche Schmalseitelateral narrow side
1717: Leiterplatte circuit board
di.e: WandstärkeWall thickness
bb: BreiteBroad
HH: Hauptabstrahlrichtungmain emission direction

Claims

Lighting device for vehicles with a flat light guide (2, 2', 2") containing two opposite flat sides (3, 3') which extend between two narrow-side ends of the light guide (2, 2', 2") while being rotated about an axis , wherein a light source (8) is assigned to a narrow-side end of the flat light guide (2, 2', 2") for coupling light (5) into the narrow-side end designed as a light coupling surface (4), so that the coupled light (5) can be passed on with total reflection on the opposite flat sides (3, 3') in the direction of the other narrow-side end, with decoupling elements being arranged on one flat side (3) for deflecting the coupled-in light (5), so that the deflected light (5) at one the flat side (3') of the light guide (2, 2', 2") arranged at the front in the main emission direction (H) can be coupled out as a surface light (9), the flat sides (3, 3') of the light guide (2, 2', 2" ) via lateral narrow sides (13, 1 6) are connected to one another, each of which extends between the narrow-side ends, characterized in that an additional light source (14) is assigned to a lateral narrow side (13) arranged at the rear in the main emission direction (H) for coupling in a further light bundle which, by total reflection at the Flat sides (3) of the flat light guide (2, 2', 2") can be passed on to a lateral narrow side (16) arranged at the front in the main direction of emission (H), on which it can be coupled out as a narrow light (15) in the main direction of emission (H).

lighting device claim 1 , characterized in that the flat light guide (2, 2', 2") has a narrow light section (12) in which the light-coupling, rear, lateral narrow side (13) and the light-coupling, front, lateral narrow side (16) are arranged.

lighting device claim 2 , characterized in that the narrow light section (12) of the planar light guide (2, 2', 2") transitions into a planar light section (10) by rotating it about an axis running in the longitudinal direction thereof, in which a flat side decoupling the planar light (9). (3) of the planar light guide (2, 2', 2") is arranged at the front in the main emission direction (H).

Lighting device according to 3, characterized in that in a transition section (11) of the flat light guide (2, 2', 2") arranged between the flat light section (10) and the narrow light section (12), the front flat side (3) and the front lateral narrow side (16) in the main emission direction (H) are arranged oriented at the front, so that light can be coupled out partially from the flat side (3) and partially from the front lateral narrow side (16) in the main emission direction (H).

lighting device claim 3 or 4 , characterized in that the narrow light section (12) of the planar light guide (2, 2', 2") is on a side of the planar light guide (2, 2', 2") that faces the vehicle center axis and that the planar light section (10) is on one of the is arranged on the side of the planar light guide (2, 2', 2") facing away from the vehicle central axis.

Lighting device according to one of claims 3 until 5 , characterized in that the light sources (8, 14) assigned to the narrow-side end (4) and the rear lateral narrow side (13) of the flat light guide (2, 2', 2") can be controlled in such a way that in one operating mode of the flat light guide (2, 2', 2"), in which the light is emitted from the area light section (10) and the narrow light section (12) to generate the same light function, the emitted area light (9) and the emitted narrow light (15) have the same luminance.

Lighting device according to one of claims 3 until 5 , characterized in that the light sources (8, 14) assigned to the narrow-side end (4) and the rear lateral narrow side (13) of the flat light guide (2, 2', 2") can be controlled in such a way that in one operating mode of the flat light guide (2, 2', 2"), in which the light is emitted from the flat light section (10) and the narrow light section (12) to produce a different light function, the narrow light (15) emitted has a greater luminance than the emitted light Area light (9).

Lighting device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the decoupling elements are designed as optical structures arranged on the surface of the flat side (3) and the front lateral narrow side (16), which can be shaped by eroding, etching or lasering.

Lighting device according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the decoupling elements are designed as cushion-shaped or spherical or prism-shaped optical elements.

Lighting device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the flat light guide (2, 2', 2") is elongated as a light guide strip and that several light guide strips (2, 2', 2") run offset to one another in a three-dimensional space.